一種實(shí)時(shí)虛擬再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)球類的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)娛樂(lè)交互領(lǐng)域，具體地，涉及一種實(shí)時(shí)虛擬再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)球類。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的運(yùn)動(dòng)球類只是使用者自身的健身運(yùn)動(dòng)，缺乏交互性和娛樂(lè)性，目前還沒(méi)有出現(xiàn)針對(duì)實(shí)時(shí)交互的一種運(yùn)動(dòng)球類產(chǎn)品出現(xiàn)。本發(fā)明可以第一時(shí)間虛擬再現(xiàn)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)球類的位置和姿態(tài)，對(duì)于使用者有很好的交互性和娛樂(lè)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)球類的不足，本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)時(shí)虛擬再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)球類，將運(yùn)動(dòng)球類、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合在一起，實(shí)時(shí)虛擬再現(xiàn)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)球類的位置和姿態(tài)，提高運(yùn)動(dòng)球類的交互性和娛樂(lè)性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)虛擬再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)球類，包括運(yùn)動(dòng)球類本體、運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分、第一無(wú)線終端部分、電壓轉(zhuǎn)換部分、無(wú)線充電部分、第二無(wú)線終端部分和虛擬再現(xiàn)部分，其中:
[0005]所述的運(yùn)動(dòng)球類本體內(nèi)設(shè)有電池；
[0006]所述的電壓轉(zhuǎn)換部分，用于將運(yùn)動(dòng)球類本體上電池輸出的電能電壓換成運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分和第一無(wú)線終端部分所需要的工作電壓；
[0007]所述的無(wú)線充電部分，用于利用近場(chǎng)感應(yīng)給運(yùn)動(dòng)球類本體中的電池充電；
[0008]所述的運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分，用于對(duì)運(yùn)動(dòng)球類本體的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行物理量采集，并進(jìn)行數(shù)字化處理后傳輸給第一無(wú)線終端部分；
[0009]所述的第一無(wú)線終端部分，與運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分互聯(lián)，用于建立運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分和虛擬再現(xiàn)部分的無(wú)線通訊；
[0010]所述的第二無(wú)線終端部分，與虛擬再現(xiàn)部分互聯(lián)，用于建立虛擬再現(xiàn)部分和運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分的無(wú)線通訊；
[0011]所述的虛擬再現(xiàn)部分，通過(guò)第一無(wú)線終端部分、第二無(wú)線終端部分將運(yùn)動(dòng)球類本體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)球類本體的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)并通過(guò)顯示終端再現(xiàn)。
[0012]優(yōu)選地，所述的運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分，包括運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)軌跡采集傳感器和處理器，其中:
[0013]所述運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)軌跡采集傳感器，將運(yùn)動(dòng)球類本體的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)進(jìn)行物理量采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后傳遞給處理器；
[0014]所述處理器，將運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)軌跡采集傳感器采集的運(yùn)動(dòng)球類本體當(dāng)前運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理(包括數(shù)字濾波、放大、軌跡模式識(shí)別)，并將處理結(jié)果即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理量傳遞給第一無(wú)線終端部分進(jìn)行發(fā)送。
[0015]更優(yōu)選地，所述的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理量包括運(yùn)動(dòng)球類本體的速度、加速度、角速度、角加速度、俯仰、翻滾和偏擺中一種或多種。
[0016]優(yōu)選地，所述的第一無(wú)線終端部分包括第一天線和第一數(shù)據(jù)編解碼器，所述的第二無(wú)線終端部分包括第二天線和第二數(shù)據(jù)編解碼器，第一無(wú)線終端部分和第二無(wú)線終端部分的無(wú)線通訊分為數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收兩種工作過(guò)程；其中:
[0017]數(shù)據(jù)發(fā)送的過(guò)程是:運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分的處理器將運(yùn)動(dòng)球類本體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理量和工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)第一數(shù)據(jù)編解碼器進(jìn)行編碼后輸出給第一天線，并由第一天線無(wú)線發(fā)送給第二天線，然后經(jīng)過(guò)第二數(shù)據(jù)編解碼器進(jìn)行解碼處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給虛擬再現(xiàn)部分；
[0018]數(shù)據(jù)接收的過(guò)程是:虛擬再現(xiàn)部分將配對(duì)參數(shù)、軌跡檢測(cè)所需參數(shù)通過(guò)第二數(shù)據(jù)編解碼器后進(jìn)行編碼后輸出給第二天線，并由第二天線無(wú)線發(fā)送給第一天線，然后經(jīng)過(guò)第一數(shù)據(jù)編解碼器進(jìn)行解碼處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分的處理器。
[0019]更優(yōu)選地，所述的工作狀態(tài)參數(shù)，包括運(yùn)動(dòng)球類本體電池容量、無(wú)線連接狀態(tài)的參數(shù)。
[0020]優(yōu)選地，所述的電壓轉(zhuǎn)換部分將運(yùn)動(dòng)球類本體上的電池輸出的電能電壓換成運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分和第一無(wú)線終端部分所需要的工作電壓，是指:直接將電池的電壓引入，然后轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分和第一無(wú)線終端部分所需要的電源電壓。
[0021]優(yōu)選地，所述的無(wú)線充電部分包括:初級(jí)線圈、次級(jí)線圈、諧振電路、整流電路和充電保護(hù)電路，其中:
[0022]所述初級(jí)線圈，放置于運(yùn)動(dòng)球類本體外部，將市電或直流電轉(zhuǎn)換成一定頻率的交流電進(jìn)行電磁波發(fā)送，與運(yùn)動(dòng)球類本體內(nèi)部的次級(jí)線圈耦合，進(jìn)行無(wú)線電能傳輸；
[0023]所述次級(jí)線圈，嵌入在運(yùn)動(dòng)球類本體內(nèi)部，并與初級(jí)線圈發(fā)送的交流電磁場(chǎng)耦合，通過(guò)電磁感應(yīng)產(chǎn)生一定的交流電流；
[0024]所述諧振電路，與次級(jí)線圈配合，將次級(jí)線圈的諧振頻率調(diào)整到與初級(jí)線圈發(fā)送的頻率一致，使初級(jí)線圈和次級(jí)線圈在一特定的頻率上共振，實(shí)現(xiàn)能量傳遞；
[0025]所述整流電路，將次級(jí)線圈產(chǎn)生的交流電流整流成直流電流；
[0026]所述充電保護(hù)電路，將整流電路輸出的直流電調(diào)整到運(yùn)動(dòng)球類本體上電池充電所需要的電壓，并對(duì)充電狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)，防止過(guò)電流、過(guò)電壓異常情況出現(xiàn)；
[0027]所述的無(wú)線充電部分利用近場(chǎng)感應(yīng)，通過(guò)在初級(jí)線圈產(chǎn)生一定頻率的交流電，在次級(jí)線圈中產(chǎn)生一定電流，將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端，從而給運(yùn)動(dòng)球類本體中的電池充電。
[0028]優(yōu)選地，所述的虛擬再現(xiàn)部分包括原始數(shù)據(jù)處理和視覺(jué)再現(xiàn)，其中:
[0029]所述原始數(shù)據(jù)處理模塊，將第二無(wú)線終端部分接收的運(yùn)動(dòng)球類本體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，得到運(yùn)動(dòng)球類本體的當(dāng)前位置和姿態(tài)參數(shù)；
[0030]所述視覺(jué)再現(xiàn)模塊，通過(guò)顯示媒質(zhì)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)球類本體的當(dāng)前位置和姿態(tài)參數(shù)，在屏幕上顯示出運(yùn)動(dòng)球類本體當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)(位置和姿態(tài))，完成虛擬現(xiàn)實(shí)的功能。
[0031]優(yōu)選地，所述的運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分、第一無(wú)線終端部分和電壓轉(zhuǎn)換部分嵌入到運(yùn)動(dòng)球類本體中，或者外掛在運(yùn)動(dòng)球類本體上。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0033]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，使用簡(jiǎn)便，可以第一時(shí)間虛擬再現(xiàn)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)球類的位置和姿態(tài)，對(duì)于使用者有很好的交互性和娛樂(lè)性，具有廣泛推廣意義。
【附圖說(shuō)明】
[0034]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0035]圖1為本發(fā)明一種實(shí)時(shí)虛擬再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)球類結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖中:1_運(yùn)動(dòng)球類本體，2-運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分，3-第一無(wú)線終端部分，4-電壓轉(zhuǎn)換部分，5-第二無(wú)線終端部分，6-虛擬再現(xiàn)部分，7-無(wú)線充電部分；
[0037]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分和第一無(wú)線終端部分示意圖，
[0038]圖中:8_運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)軌跡采集傳感器；9_處理器；10_天線；11-數(shù)據(jù)編解碼器;
[0039]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中無(wú)線充電部分示意圖，
[0040]圖中:12-次級(jí)線圈；13-諧振電路；14-整流電路；15-充電保護(hù)電路；16-初級(jí)線圈；
[0041]圖4、5為本發(fā)明一實(shí)施例中的電壓轉(zhuǎn)換部分示意圖；
[0042]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中的運(yùn)動(dòng)球類本體加速度和俯仰、翻滾和偏擺等姿態(tài)檢測(cè)電路的不意圖；
[0043]圖7為本發(fā)明一實(shí)施例中的運(yùn)動(dòng)球類本體角加速度檢測(cè)電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)虛擬再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)球類，包括運(yùn)動(dòng)球類本體1、運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2、第一無(wú)線終端部分3、電壓轉(zhuǎn)換部分4、第二無(wú)線終端部分5、虛擬再現(xiàn)部分6和無(wú)線充電部分7，其中:
[0046]所述運(yùn)動(dòng)球類本體I為一種體育健身器材，使用者通過(guò)對(duì)其進(jìn)行擊打，將其控制在所希望區(qū)域；運(yùn)動(dòng)球類本體I內(nèi)設(shè)有電池；
[0047]所述電壓轉(zhuǎn)換部分4將運(yùn)動(dòng)球類本體I上的電池輸出的電能電壓換成運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2和第一無(wú)線終端部分3所需要的工作電壓；
[0048]所述無(wú)線充電部分7利用近場(chǎng)感應(yīng)給運(yùn)動(dòng)球類本體I中的電池充電；
[0049]所述運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2將當(dāng)前運(yùn)動(dòng)球類本體I的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行物理量采集，并進(jìn)行數(shù)字化處理后傳遞給第一無(wú)線終端部分3 ;
[0050]所述第一無(wú)線終端部分3，與運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2互聯(lián)，用于建立運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2和虛擬再現(xiàn)部分6的無(wú)線通訊；將運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2發(fā)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)傳給第二無(wú)線終端部分5 ;
[0051]所述第二無(wú)線終端部分5，與虛擬再現(xiàn)部6分互聯(lián)，用于建立虛擬再現(xiàn)部分6和運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2的無(wú)線通訊；將第一無(wú)線終端部分3發(fā)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)傳給虛擬再現(xiàn)部分6 ；
[0052]所述虛擬再現(xiàn)部分6將運(yùn)動(dòng)球類本體I的運(yùn)動(dòng)軌跡物理量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)球類本體I的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，并通過(guò)顯示終端再現(xiàn)。
[0053]如圖1、2所示，所述運(yùn)動(dòng)球類軌跡檢測(cè)部分2包括運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)軌跡采集傳感器8和處理器9，所述第一無(wú)線終端部分3包括天線10和數(shù)據(jù)編解碼器11，所述第二無(wú)線終端部分5包括天線和數(shù)據(jù)編解碼器；其中:運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)軌跡采集傳感器8將運(yùn)動(dòng)球類本體I的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行物理量采集并轉(zhuǎn)換成處理器9可以采集的電信號(hào)后傳遞給處理器9，處理器9將運(yùn)動(dòng)球類運(yùn)動(dòng)軌跡采集傳感器8傳遞的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，得到運(yùn)動(dòng)球類本體I的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理量，并結(jié)合當(dāng)前工作狀態(tài)傳遞給第一